Продолжаю читать Халмоша "Конечномерные векторные пространства", проблема с упражнением 22.4.
- подпространство векторного пространства
Каждому смежному классу
отвечает линейный функционал
на
, определяемый условием
Доказать, что
однозначно определяется смежным классом (т.е. не зависит от выбора
в представлении
) и что это соответствие есть изоморфизм между
и
В общем, корректность определения такого отображения и его инъективность легко доказываются, но на сюръективности я вдруг застрял.
Нам нужно для произвольного
найти
, такой что
, по-русски говоря, доказать, что линейный функционал на подпространстве можно продолжить на все пространство.
Как это можно сделать?
Интуитивно хочется раскладывать любой вектор на компоненту из
и не из
и определять значение продолжения как значение
на первом слагаемом, но однозначность такого разложения означала бы существование дополнения к
, а в условии упражнения этого нет.